1000MPa级高延伸率Q&P钢的实验室研究

以C-Si-Mn系TRIP钢成分为基础,设计了四种不同Si和Mn含量的合金成分,并采用不同两相区奥氏体化温度的淬火—配分(QP)工艺进行处理,得到了兼具高强度和高塑性的QP钢。其中,当奥氏体化温度为820℃时,0.18C-1.8Si-2.2Mn(质量分数,%)钢和0.18C-1.8Si-2.5Mn钢在抗拉强度达到1 000 MPa以上的同时断后延伸率仍不低于20%,显示了极佳的强塑性结合。利用SEM和XRD等对热处理材料的显微组织进行了表征,结果显示,其显微组织为铁素体、板条马氏体和一定量的残余奥氏体,残余奥氏体多呈块状且被铁素体所包围,且奥氏体化温度为820℃时,材料中的残余奥氏体含量和平均碳浓度均较高。更多且稳定的残余奥氏体在变形过程中发生TRIP效应,可以在不显著降低材料强度的情况下更有效地改善材料的塑性,这也是四种试验用钢经820℃的QP工艺处理后显示出更佳强塑性结合的主要原因。     

常化后冷却工艺对1600MPa级超高强钢组织性能的影响

为改善高强度钢的塑性和韧性,对中碳低合金马氏体高强度钢分别采用常化后空冷＋回火和常化后控冷＋回火工艺,研究常化后冷却工艺对钢中残余奥氏体及力学性能的影响.采用扫描电镜获得钢的组织形态,利用X射线衍射和电子背散射衍射技术分析钢中残余奥氏体的体积分数、形貌和分布.发现两种工艺下均得到板条马氏体＋残余奥氏体组织,残余奥氏体均匀分布在板条之间,随工艺参数不同,其体积分数在3%~10%变化.常化后加速冷却能显著细化马氏体板条,提高钢的屈服强度和抗拉强度100 MPa以上,冲击功下降4 J.残余奥氏体的体积分数随常化控冷终冷温度的升高呈现先升高后降低的变化,常化后的控制冷却也可以作为进一步改善马氏体类型钢组织和性能的方法     

一种Fe-C-Si-Mn-Cr-Mo钢碳配分行为对组织的影响

 利用Formastor-FⅡ全自动相变仪模拟研究了一种Fe-0.24C-0.3Si-1.0Mn-0.56Cr-0.17Mo（质量分数,%）钢在冷却过程中的碳配分行为及其对马氏体和残余奥氏体的影响,用扫描电镜、透射电镜进行微观组织表征,用X射线衍射法和电子背散射衍射法测定残余奥氏体体积分数。结果表明,试验钢分别经末段慢冷和直接快冷工艺冷却后均获得马氏体＋残余奥氏体两相组织,其中直接快冷工艺所得马氏体相对杂乱,尺寸较小,残余奥氏体体积分数较少;而末段慢冷工艺所得马氏体板条较长,且发生了碳的配分,残余奥氏体体积分数较多,以薄膜状分布在马氏体板条间,板条内部含有高密度位错。     

淬火工艺对高碳马氏体不锈钢10Cr15MoVCo组织及性能的影响

为了获得组织及性能良好的高碳马氏体不锈钢10Cr15MoVCo,利用扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计以及冲击试验机等手段研究了淬火温度和保温时间对试验钢组织及性能的影响。研究结果表明,随着淬火温度的升高,二次碳化物的平均尺寸及面积分数均减少,残余奥氏体含量增加;钢材的硬度先增大后减小,淬火温度超过1 050℃后,冲击韧性明显减小,最佳淬火温度为1 050℃。在最佳淬火温度下,随着保温时间的延长,二次碳化物的平均尺寸及面积分数减小,残余奥氏体含量略有增加;钢材硬度先增大后减小,但总体变化幅度较小;冲击韧性随保温时间延长而增大,最佳保温时间为15 min。     

以铝替硅的 Q-P-T钢的工艺设计与力学性能

 基于奥氏体晶粒长大规律研究和约束条件下碳准平衡热力学(CCE)模型的模拟计算结果,优化设计了以铝(1.79%,质量分数,下同)替硅的 Q-P-T(Quenching-Partitioning-Tempering)试验钢的热处理工艺,测试了钢的力学性能。采用OM、SEM、TEM和XRD对试验钢组织进行了观察和分析。结果表明：试验钢具有良好的强塑性匹配,当抗拉强度为1260MPa时,总伸长率可达到18%,同时发现,试验钢初始淬火板条马氏体的回火?涫怯跋焓匝楦至ρ阅芗八嫣挤峙?回火时间变化的主导因素,从而使其具有回火马氏体性能变化的特征。     

TRIP钢热变形后冷却工艺的优化

采用正交实验的方法在热模拟机上进行了TRIP钢热变形后冷却工艺的优化研究.结果表明,热变形后控制铁素体相变的慢速冷却的速度及控制贝氏体相变的快速冷却的速度对最终组织的组成影响较大;在分析实验数据的基础上,提出了TRIP钢轧后最佳冷却工艺.     

离线淬火工艺对NM400耐磨钢组织与性能的影响

采用Cr-Mo-Nb-B成分体系、两阶段控制轧制+离线淬火,制备NM400低合金耐磨钢,对钢板的宏观形貌、微观组织进行了观察分析。结果表明,整体板型良好,无质量缺陷,淬透性好,钢板组织为板条状马氏体。随着淬火温度的提高,强度、硬度及韧性先升高后下降,在900℃时钢板综合力学性能最佳。经XRD分析结果表明,未检测到γ相衍射峰,表明存在残余奥氏体不明显或含量极少。     

Q-P(-T)工艺对35Si2Ni2钢组织和力学性能的影响

研究了淬火-配分-(回火)(Q-P(-T))工艺处理对35Si2Ni2钢显微组织和力学性能的影响,并与传统的淬火回火(Q-T)工艺进行比较,用SEM、TEM、XRD分析了微观组织。试验结果表明:相对于传统Q-T工艺,经Q-P工艺处理后得到了较多的残余奥氏体,强度水平稍有降低,而塑韧性明显提高,经Q-P工艺处理后再进行回火处理,残余奥氏体分解,析出ε碳化物,导致Q-P工艺处理钢的屈服强度升高,屈强比升高。     

冶金炉钻杆热处理淬火冷却工艺研究

本文论述了淬火冷却机理,并通过实验研究水的冷却特性,确定了材质为45#钢冶金炉钎杆的热处理工艺,通过现场实验,产品质量达到要求。     

Q&P钢热处理工艺的开发进展

Q&P钢的工艺概念已提出了有些年了,它作为一种热处理工艺,生产的组织具有马氏体和富C的亚稳残余奥氏体.工艺包括:控制淬火形成部分的马氏体,然后热处理以使C从过饱和的马氏体中转移到残余奥氏体中.潜在的应用包括具有好的成型性和抗断裂的高强度钢.应用该工艺可生产薄板和厚板,以及用从长锻材生产热处理元件,甚至于铸铁.自2003年一直在实验室研究,早期的工作结果已有发表.近期的研究主要集中于机理方面的细节.国际范围的独立团队在此研究领域也有很多进展.     

微合金化热轧TRIP钢的工艺模拟

 借助MMS-300热模拟试验机研究了控轧温度区间、终冷温度、贝氏体区等温处理以及冷却路径对微合金化热轧TRIP钢组织演变规律的影响。结果表明,随着控轧温度区间“下调”,组织中的铁素体晶粒越来越细小,铁素体量逐渐增加,残余奥氏体量则先增加后减少。终冷温度升高时,组织中的残余奥氏体量也呈现出先增加后减少的变化趋势,而贝氏体温度范围等温时间的延长使残余奥氏体量增加。相对于“缓冷+快冷”,轧后采用“快冷+缓冷+超快冷”冷却路径更有助于铁素体晶粒的细化和奥氏体的残留。在“快冷+缓冷+超快冷”冷却路径下,当控轧温度区间为900~840℃,缓冷温度范围为710~680℃,贝氏体等温处理制度为450℃×5min时,组织中的残余奥氏体量达到最高值113%。     

Quenching and Partitioning of CMnSi Steels Containing Elevated Manganese Levels

Quenching and partitioning (Q&P) is receiving increased attention as a potential processing route to develop “Third Generation” advanced high strength steel (AHSS) properties. The Q&P process consists of quenching a steel from a reheat temperature to a pre‐determined temperature in the M_s ? M_f temperature region followed by a so‐called partitioning treatment at the quench temperature or higher. The present contribution investigates the Q&P response of laboratory‐processed CMnSi alloys with 3 or 5 wt% manganese. Samples were processed at quench temperatures between 70 and 250°C with partitioning temperatures of 400 and 450°C for times up to 100 s. Scanning electron microscopy and X‐ray diffraction were utilized to evaluate the Q&P microstructures. Attractive properties were generated with tensile strength/total elongation combinations such as 1500 MPa and 17%.     

调质工艺对590 MPa级钢板力学性能的影响

针对590 MPa级工程机械用高强度厚钢板的调质工艺进行实验室条件下的系统研究,得到适应不同成分的钢板的淬火一回火工艺制度,即淬火温度910~920℃,回火温度为550~580℃.在该工艺制度下,该钢种可获得符合使用要求的综合力学性能指标.     

淬火温度对Q-P钢组织和性能的影响

 采用盐浴的方法模拟Q-P钢的热处理工艺,对钢的组织和性能进行分析和研究。其结果表明,淬火配分组织主要为板条马氏体和残留奥氏体,并随淬火温度升高马氏体含量降低,奥氏体含量升高,从而降低钢的强度,提高塑性,拉伸断口呈现典型的韧窝状形貌,当淬火温度为250℃时,得到最高的强塑积为26224MPa·%。     

Effect of Testing Temperature on Retained Austenite Stability of Cold Rolled CMnSi Steels Treated by Quenching and Partitioning Process

The effect of testing temperature on retained austenite (RA) stability of industrially cold rolled CMnSi sheet steel treated by quenching and partitioning (Q&P) process has been investigated by observing the deformation and transformation behavior of RA at different testing temperatures. Uniaxial tensile properties at different temperatures were determined and a correlation between RA stability and mechanical properties were also established. Ultimate tensile strength increases monotonously when temperature decreases, while total elongation reaches an optimum value between 0 and 20°C, where RA exhibits the greatest TRIP effect. Work hardening rate was calculated to decrease through three different stages in an oscillation manner, leading to significant enhancement in both strength and ductility. The kinetic of deformation‐induced martensite transformation is also studied and the stability of RA can be evaluated by comparing the kinetic parameter β.